DE102004008683A1 - Traction drive of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Zugmitteltrieb (1), der in einem geschlossenen Einbauraum (6) einer Brennkraftmaschine (2) angeordnet ist. Eine zugehörige Spannvorrichtung (10) umfasst eine Spannschiene (9), die mittels eines Kraftmittels (12) um eine Drehachse (11) schwenkbar ist, wobei das Zugmittel (3) über zwei Führungsrollen (13a, 13b) der Spannschiene (9) geführt ist.The present invention relates to a traction mechanism drive (1) which is arranged in a closed installation space (6) of an internal combustion engine (2). An associated tensioning device (10) comprises a tensioning rail (9), which is pivotable about a rotation axis (11) by means of a force means (12), wherein the tensioning means (3) is guided via two guide rollers (13a, 13b) of the tensioning rail (9) ,
Description
Gebiet der ErfindungTerritory of invention
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zugmitteltrieb für eine Brennkraftmaschine, wobei das Zugmittel, ein Endlosriemen, ein Abtriebsrad und zumindest ein Antriebsrad verbindet. Als Abtriebsrad ist dazu insbesondere ein mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Verbindung stehendes Riemenrad vorgesehen. In Verbindung mit dem Zugmitteltrieb erfolgt der Antrieb des mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbundenen Antriebsrades, das der Nockenwelle endseitig zugeordnet ist.The The present invention relates to a traction drive for an internal combustion engine, wherein the traction means, an endless belt, a driven wheel and at least a drive wheel connects. As a driven gear is in particular a related to the crankshaft of the internal combustion engine Pulley provided. In conjunction with the traction drive the drive of the connected to a camshaft of the internal combustion engine Drive wheel, which is associated with the camshaft end.
Hintergrund der Erfindungbackground the invention
Aus
der
Das
Patent
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Die bekannten Zugmitteltriebe für Brennkraftmaschinen beachtend, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für derartige Zugmitteltriebe eine Spannvorrichtung zu realisieren, um eine Vorspannung des Zugmittel zu beeinflussen, das einem Ölbad oder einem Ölnebel ausgesetzt ist.The known traction drives for Observing internal combustion engines, it is an object of the present invention for such Traction drives to realize a clamping device to a bias to influence the traction means exposed to an oil bath or an oil mist is.
Diese Problemstellung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Als Spannvorrichtung ist gemäß der Erfindung eine Spannschiene vorgesehen, die um eine Drehachse schwenkbar und von einem Kraftmittel beaufschlagt ist. Der Aufbau der Spannschiene umfasst weiterhin zumindest eine drehbar gelagerte Führungsrolle, über die sich die Spannschiene an dem Zugmittel abstützt. Diese erfindungsgemäße Spannvorrichtung bevorzugt geeignet für die Kombination mit einem Zugmittelantrieb, der in einem gekapselten bzw. geschlossenen separaten Einbauraum der Brennkraftmaschine angeordnet ist.These Problem is solved by the features of claim 1. When Clamping device is according to the invention a tensioning rail provided, which pivotable about an axis of rotation and is acted upon by a force. The structure of the tensioning rail further comprises at least one rotatably mounted guide roller over which the tensioning rail is supported on the traction means. This tensioning device according to the invention preferably suitable for the combination with a traction drive, which in an encapsulated or closed separate installation space of the internal combustion engine arranged is.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung, deren Spannschiene zumindest eine drehbar gelagerte Führungsrolle einschließt, reduziert vorteilhaft die Reibung, verbunden mit einem Verbrauchsvorteil der Brennkraftmaschine. Weiterhin begünstigt diese Spannvorrichtung das Verschleißverhalten des Zugmittels und verringert das Laufgeräusch des Zugmitteltriebs. In vorteilhafter Weise ermöglicht der erfindungsgemäße Zugmitteltrieb in Verbindung mit der Spannvorrichtung einen Austausch des Zugmittels. Damit kann von dem Fahrzeughersteller oder dem Kunden bei Bedarf das als Kette eingesetzte Zugmittel durch einen Endlosriemen ersetzt werden. Aufgrund der in dem Einbauraum vor Umwelteinflüssen geschützten Einbaulage erreicht der Endlosriemen eine der Kette entsprechende Lebensdauer, wobei sich für den wartungsfreien Riementrieb vorteilhaft ein geringeres Geräuschniveau sowie ein Kostenvorteil einstellt.The Clamping device according to the invention, the Clamping rail includes at least one rotatably mounted guide roller reduced advantageous friction, combined with a consumption advantage of Internal combustion engine. Furthermore, this clamping device favors the wear behavior of the traction device and reduces the running noise of the traction drive. In advantageously possible the traction mechanism according to the invention in conjunction with the tensioning device an exchange of the traction device. In order to can be used by the vehicle manufacturer or the customer as required Chain used traction means to be replaced by an endless belt. Due to the protected in the installation space from environmental influences mounting position achieved Endless belts have a life corresponding to the chain, whereby for the Maintenance-free belt drive advantageously a lower noise level as well as a cost advantage.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 16.Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims 2 to 16th
Ein bevorzugter Aufbau der Spannschiene sieht vor, diese endseitig mit einem eine Drehachse einschließenden Drehlager zu versehen. Weiterhin ist der Spannschiene ein Kraftmittel zugeordnet, das beabstandet zu der Drehachse mit der Spannschiene zusammenwirkt. Zur Erzielung eines kleindimensionierten Kraftmittels bietet es sich an, dieses in einem maximalen Abstand zu dem Drehlager der Spannschiene zu platzieren, wodurch mit einer relativ geringen Stellkraft in Verbindung mit einem relativ langen Hebelarm eine hohe Verstellmoment erzielbar ist.One preferred structure of the clamping rail provides, this end with one including an axis of rotation To provide pivot bearing. Furthermore, the clamping rail is a force assigned, which cooperates spaced from the axis of rotation with the clamping rail. To achieve a small-sized force it offers at, this at a maximum distance to the pivot of the Place clamping rail, which with a relatively low force in conjunction with a relatively long lever arm a high adjusting torque is achievable.
Eine bevorzugte Weiterentwicklung der Spannschiene sieht vor, diese mit zwei weit beabstandeten Führungsrollen zu versehen. Damit ist beispielsweise der Umschlingungswinkel des Zugmittels an dem Abtriebsrad und/oder dem Antriebsrad beeinflussbar. Bei Bedarf schließt die Erfindung weiterhin ein, die Spannschiene mit mehr als zwei Führungsrollen zu versehen, beispielsweise für eine sichelartig gestaltete Spannschiene, um beispielsweise eine gezielte von der Motorkontur bestimmte Zugmittelführung zu realisieren.A preferred development of the clamping rail provides, this with two widely spaced guide rollers to provide. Thus, for example, the wrap angle of the Zugmittels influenced on the output gear and / or the drive wheel. If necessary closes the invention further, the tensioning rail with more than two guide rollers to provide, for example a sickle-shaped clamping rail, for example, a targeted traction means guidance determined by the engine contour realize.
Eine zusätzliche Maßnahme um die Geräuschentwicklung des Zugmitteltriebs zu verbessern, schließt die Erfindung eine wälzgelagerte Führungsrolle bzw. Führungsrollen ein, die mit einer Laufrolle aus Kunststoff umschlossen sind. Als eine geeignete Bauform der Führungsrolle eignet sich dazu eine beispielsweise ein kunststoffummantelter äußerer Lagerring des Wälzlagers.An additional measure to improve the noise development of the traction drive, The invention includes a roller bearing guide roller or guide rollers, which are enclosed by a plastic roller. As a suitable design of the guide roller is suitable for example a plastic-coated outer bearing ring of the bearing.
Die Spannschiene umfasst als Basisteil einen einstückig ausgebildeten Blechkörper mit einem weitestgehend U-förmigen Aufbau. Eine solche Spannschiene umfasst bevorzugt zwei axial beabstandete, durch Verbindungsstege fixierte als Flachprofile zu bezeichnende Wangen. Der Blechkörper dient weiterhin zur Aufnahme von Lagerbolzen, auf denen die Führungsrollen drehbar angeordnet sind. Außerdem ist das Basisteil der Spannschiene mit einer Vorrichtung bzw. einer Auflage versehen, an der sich das Kraftmittel abstützt. Bevorzugt übernimmt ein Verbindungssteg eine Doppelfunktion, d.h. ergänzend zu einer Verbindung beider Flachprofile der Spannschiene ist an dem Verbindungssteg gleichzeitig das Kraftmittel angelenkt. Außerdem weisen beide Flachprofile der Spannschiene eine Bohrung für die Drehachse auf, zur Bildung eines Drehlagers, beispielsweise mit dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine.The Clamping rail comprises as a base part an integrally formed sheet metal body with a largely U-shaped Construction. Such a tensioning rail preferably comprises two axially spaced, fixed by connecting webs as flat profiles to be designated Cheeks. The sheet metal body is used continue to accommodate bearing pins on which the guide rollers are rotatably arranged. Furthermore is the base part of the clamping rail with a device or a Provided pad on which the power means is supported. Preferably takes over Connecting bar a double function, i. in addition to a combination of both Flat profiles of the clamping rail is at the connecting web at the same time hinged the power means. Furthermore Both flat profiles of the clamping rail have a hole for the axis of rotation on, to form a pivot bearing, for example, with the crankcase of Internal combustion engine.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung schließt die Erfindung alternativ zu einem Blechkörper eine als Kunststoff-Spritzgussteil gestaltete Spannschiene ein. Zur Erzielung einer hohen Festigkeit bzw. Steifigkeit wird dazu ein geeigneter hochfester Kunststoff eingesetzt, beispielsweise Kevlar oder ein mit Glasfasern armierter Kunststoff, vorzugsweise PA-66.in the Within the scope of an advantageous embodiment, the invention includes alternatively to a sheet metal body a designed as a plastic injection molded clamping rail. To achieve a high strength or rigidity is to a suitable high-strength plastic used, for example Kevlar or glass fiber reinforced plastic, preferably PA-66.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung steht bevorzugt mit einem hydraulisch wirkenden Kraftmittel in Wirkverbindung. Das Kraftmittel umfasst ein ortsfest, insbesondere an der Brennkraftmaschine lösbar befestigtes Gehäuse, in dem ein von einem Federmittel und von einem Hydraulikfluid beaufschlagter Kolben verschiebbar ist, der mittelbar oder unmittelbar mit der Spannschiene zusammenwirkt. Als geeignetes Hydraulikfluid zur Beaufschlagung des Kolbens des Kraftmittels eignet sich bevorzugt die Drucköl-Umlaufschmierung der Brennkraftmaschine. Der vorhandene Druck der Umlaufschmierung ist für das hydraulische Kraftmittel ausreichend, zur Erzielung einer ausreichenden Vorspannung des Zugmittels.The inventive clamping device is preferably in operative connection with a hydraulically acting force agent. The power means comprises a stationary, in particular on the internal combustion engine solvable fixed housing, in which one acted upon by a spring means and a hydraulic fluid Piston is displaceable, the directly or indirectly with the Clamping rail cooperates. As a suitable hydraulic fluid for acting on the Piston of the force is preferably the pressure oil circulation lubrication the internal combustion engine. The existing pressure of the circulation lubrication is for the hydraulic power means sufficient to achieve a sufficient Preload of the traction device.
Bei einer möglichen Weiterentwicklung der Erfindung kann als Kraftmittel eine Feder eingesetzt werden, zum Beispiel eine Schraubenfeder, die einerseits ortsfest, beispielsweise an der Brennkraftmaschine abgestützt ist und deren weiteres Ende an der erfindungsgemäßen Spannschiene befestigt ist.at a possible Further development of the invention can be used as a force spring be used, for example, a coil spring, on the one hand stationary, for example, is supported on the internal combustion engine and the other End of the tensioning rail according to the invention is attached.
Die Spannvorrichtung gemäß der Erfindung ist weiterhin kombinierbar mit einem elektrisch ansteuerbaren Aktuator. Für ein derartiges Kraftmittel eignet sich bevorzugt ein von einem elektrischen Stellmotor betätigter Kugelgewindetrieb, wobei die Ansteuerung des Stellmotors mit einer Regel- oder Steuereinheit zusammenwirkt. Ein solches Kraftmittel ermöglicht eine in Abhängigkeit von Betriebsparametern oder definierbaren Betriebszyklen abhängige variable Vorspannung des Zugmittels.The Clamping device according to the invention furthermore combinable with an electrically controllable actuator. For a Such power means is preferably one of an electric servomotor actuated Ball screw, wherein the control of the servomotor with a Control or control unit interacts. Such a force allows one in dependence dependent on operating parameters or definable operating cycles variable Preload of the traction device.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung ist für Zugmitteltriebe einsetzbar, deren Zugmittel teilweise in einem Ölbad umläuft, oder von einem Ölnebel wird. Als Maßnahme die Reibung des Zugmittels im Bereich der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung zu optimieren, ist die Spannschiene mit Öffnungen versehen. Diese ermöglichen beispielsweise eine verbesserte Zirkulation des Ölnebels im Bereich der Führungsrolle, was den Wälzkontakt und die damit verbundene Kontaktreibung zwischen dem Zugmittel und der Führungsrolle verringert.The Inventive clamping device is for Zugmitteltriebe used, the traction means partially circulating in an oil bath, or from an oil mist becomes. As a measure the friction of the traction means in the region of the clamping device according to the invention To optimize, the clamping rail is provided with openings. These allow for example, an improved circulation of the oil mist in the area of the leadership role, what the rolling contact and the associated contact friction between the traction means and the leadership role reduced.
Bevorzugt ist die Spannvorrichtung in Steuertrieben von Brennkraftmaschinen einsetzbar, die zum Antrieb einer oder mehrerer Nockenwellen bestimmt sind. Alternativ eignet sich die Spannvorrichtung gemäß der Erfindung für einen sogenannten Aggregatetrieb. Dieser Zugmitteltrieb ist zum Antreib unterschiedlicher Aggregate der Brennkraftmaschine wie, beispielsweise Wasserpumpe, Lenkhilfspumpe, Generator oder Klimakompressor vorgesehen.Prefers the tensioning device is in control drives of internal combustion engines used, which determines the drive of one or more camshafts are. Alternatively, the clamping device according to the invention is suitable for one so-called aggregate operation. This traction drive is different to the drive Aggregates of the internal combustion engine such as, for example, water pump, Power steering pump, generator or air conditioning compressor provided.
Für den Zugmitteltrieb schließt die Erfindung ein aus einem ölresistenten Werkstoff hergestelltes Zugmittel ein, wozu sich beispielsweise eine elastomere Materialmasse oder Polyurethan eignet.For the traction mechanism drive includes the invention a from an oil-resistant Material produced traction means, including, for example an elastomeric material composition or polyurethane is suitable.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung ist insbesondere für Zugmitteltriebe bestimmt, die in einem der Brennkraftmaschine stirnseitig vorgelagerten, abgedichteten Einbauraum angeordnet sind.The Inventive clamping device is especially for Traction drives determined in one of the internal combustion engine frontally upstream, sealed installation space are arranged.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Short description of drawings
Zur Erläuterung der Erfindung dienen die Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel in mehreren Zeichnungen darstellen. Es zeigen:to explanation The invention, the drawings are an embodiment in several drawings. Show it:
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungendetailed Description of the drawings
Die
Dem
Zugmitteltrieb
Die
Als
Kraftmittel
Die
Die
- 11
- Zugmitteltriebtraction drive
- 22
- BrennkraftmaschineInternal combustion engine
- 33
- Zugmitteltraction means
- 44
- Abtriebsradoutput gear
- 5a5a
- Antriebsraddrive wheel
- 5b5b
- Antriebsraddrive wheel
- 66
- Einbaurauminstallation space
- 77
- Öffnungopening
- 88th
- Öffnungopening
- 99
- Spannschienetensioning rail
- 1010
- Spannvorrichtungjig
- 1111
- Drehachseaxis of rotation
- 1212
- Kraftmittelpower means
- 13a13a
- Führungsrolleleadership
- 13b13b
- Führungsrolleleadership
- 1414
- Umlenkrolleidler pulley
- 15a15a
- Flachprofillow profile
- 15b15b
- Flachprofillow profile
- 16a16a
- Verbindungsstegconnecting web
- 16b16b
- Verbindungsstegconnecting web
- 17a17a
- Lagerbolzenbearing bolt
- 17b17b
- Lagerbolzenbearing bolt
- 18a18a
- Laufrollecaster
- 18b18b
- Laufrollecaster
- 19a19a
- Öffnungopening
- 19b19b
- Öffnungopening
- 2020
- Spannvorrichtungjig
- 2121
- Stellmotorservomotor
- 2222
- Kraftmittelpower means
Claims (16)
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
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